高中物理人教新版课时练选择性必修 第3 册第1章 分子动理论　内能 Word版含解析

1．(多选)“墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀”．关于该现象的分析正确的是(　　)
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动
C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速
D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应而引起的
答案　BC
解析　根据分子动理论的知识可知，最后混合均匀是扩散现象，水分子做无规则运动，碳粒做布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，颗粒越小，运动越明显，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选B、C.
2．(多选)(2020·陕西咸阳市质检)关于布朗运动，下列说法中正确的是(　　)
A．布朗运动是分子的运动，牛顿运动定律不再适用
B．布朗运动是分子无规则运动的反映
C．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动
D．布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
E．布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关
答案　BCE
解析　布朗运动是悬浮颗粒的运动，这些颗粒不是微观粒子，牛顿运动定律仍适用，故A错误；悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，是分子不停地做无规则运动的反映，其本身不是分子的热运动，故B、C正确，D错误；布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关，体积和质量越小，布朗运动越剧烈，故E正确．
3．(多选)已知阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(　　)
A．1 kg该物质所含的分子个数是ρNA
B．1 kg该物质所含的分子个数是NA
C．该物质1个分子的质量是
D．该物质1个分子占有的空间是
E．该物质的摩尔体积是
答案　BDE
解析　1 kg该物质的物质的量为，所含分子数目为：n＝NA·＝，故A错误，B正确；每个分子的质量为：m0＝，故C错误；每个分子所占空间为：V0＝＝，故D正确；该物质的摩尔体积为，故E正确．
4．(多选)下面的说法中正确的有(　　)
A．布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动
B．压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大
C．对气体加热，气体的内能不一定增大
D．物体温度升高，分子热运动加剧，所有分子的动能都会增加
E．对大量事实的分析表明，不论技术手段如何先进，热力学零度最终也不可能达到
答案　ACE
解析　布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项A正确；压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为体积减小时，压强变大，选项B错误；对气体加热，若气体对外做功，则气体的内能不一定增大，选项C正确；物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能会增加，但并非每个分子的动能都增加，选项D错误；热力学零度是低温的极限，不论技术手段如何先进，热力学零度最终也不可能达到，选项E正确．
5.(多选)(2019·山西长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市联考)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动从A点开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等点，把这些点连线形成如图1所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是(　　)
图1
A．该折线图是粉笔末的运动轨迹
B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动
C．经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处
D．粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度
E．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高
答案　BDE
解析　该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，布朗运动是无规则的，故A错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后10 s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移越大，平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正确；由于运动的无规则性，所以我们无法仅从图上确定哪一张图的温度高，故E正确．
6．(多选)(2020·河北唐山市质检)关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(　　)
A．热量可以从低温物体传递到高温物体
B．物体放出热量，其内能一定减少
C．温度高的物体的内能一定大，但分子平均动能不一定大
D．若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大
E．若分子间的作用力表现为斥力，则分子间的势能随分子间距离的减小而增大
答案　ADE
解析　根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项A正确；根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，若物体放出热量且外界对物体做功，物体内能不一定减少，选项B错误；温度高的物体的分子平均动能一定大，但内能不一定大，选项C错误；若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大，选项D正确；若分子间的作用力表现为斥力，则随分子间距离的减小，分子力做负功，分子间的势能增大，选项E正确．
7．(多选)(2019·云南昭通市上学期期末)下列叙述中正确的是(　　)
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
C．对于一定质量的理想气体，温度升高时，压强可能减小
D．已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数
E．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动
答案　BCE
解析　布朗运动是悬浮的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误；当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力做负功，则分子势能增大，选项B正确；根据＝k可知，对于一定质量的理想气体，温度升高时，压强可能减小，选项C正确；已知水的密度和水的摩尔质量，可以求解摩尔体积，但是不能计算出阿伏加德罗常数，选项D错误；扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动，选项E正确．
8．(多选)(2019·东北三省三校第二次联合模拟)下列关于内能的说法正确的是(　　)
A．系统的内能是由系统的状态决定的
B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C．1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能
D．内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体
E．理想气体在绝热膨胀的过程中，内能一定减小
答案　ACD
解析　内能是指物体内部的所有分子所具有的分子动能和分子势能的总和，系统的内能是由系统的状态决定的，A正确；温度相同，则分子的平均动能相同，但是质量相同的氢气和氧气的分子数不相同，因此内能不相同，B错误；相同温度下的水变成水蒸气需要吸收热量，因此1 g100 ℃的水的内能小于1 g100 ℃的水蒸气的内能，C正确；内能包含分子势能和分子动能，内能少的物体可能温度高，内能多的物体可能温度低，D正确；在真空中发生绝热膨胀既不对外做功也没有热传递，因此内能不变，E错误．
9．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
B．对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大
C．热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大
E．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动
答案　BCD
解析　气体扩散现象表明气体分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大，选项B正确；热量总是自发地从高温物体传递到低温物体，即从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，选项C正确；当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，分子距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，选项D正确；布朗运动无法用肉眼直接观察到，灰尘的运动不属于布朗运动，选项E错误．
10．(多选)(2019·陕西渭南市教学质检(二))下列说法正确的是(　　)
A．当某一密闭容器自由下落时，因完全失重，容器内密封的气体压强会变为零
B．当物体运动的速度增大时，物体的内能一定增大
C．地球周围大气压强的产生是由于地球对大气的万有引力
D．当分子距离在一定范围内变大时，分子力可能增大
E．布朗运动不是分子的无规则热运动
答案　CDE
解析　封闭气体压强是因为大量气体分子频繁对器壁撞击产生的，容器自由下落，但内部分子仍在无规则运动，所以气体压强仍存在，A错误；物体的内能等于所有分子的动能加上所有分子的势能，分子平均动能与温度有关，势能与体积有关，当物体宏观速度增大时，温度和体积不一定变化，因此内能不一定变大，B错误；大气压强是地球对大气的万有引力作用在地球表面产生的，C正确；当分子间距从r0开始变大时，分子力先逐渐增大，后逐渐减小，D正确；布朗运动是悬浮微粒的运动，不是分子的无规则热运动，E正确．
11．(多选)(2019·贵州安顺市适应性监测(三))关于物体的内能，下列说法不正确的是(　　)
A．物体内部所有分子动能的总和叫做物体的内能
B．物体被举得越高，其分子势能越大
C．一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时，分子势能增加
D．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加
E．通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
答案　ABE
解析　物体的内能包括分子动能和分子势能，物体内部所有分子动能的总和只是内能的一部分，故A错误；物体被举得越高，其重力势能越大，与分子势能无关，故B错误；一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时需要吸热，而此时分子平均动能不变，故分子势能增加，故C正确；一定质量的理想气体放出热量，如果同时有外界对它做功，且做功的量大于它放出的热量，它的内能就会增加，故D正确．通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功的方式实现的，故E错误．
12．(多选)(2019·湖北天门、仙桃等八市第二次联考)分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图2甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)．下列说法正确的是(　　)
图2
A．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B．当r＝r0时，分子势能为零
C．随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
D．分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得更快
E．在r答案　ADE
解析　在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，故A项正确，B项错误；分子间距离从r13．(多选)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法正确的是(　　)
A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴溶液中含有油酸10－2 mL
B．往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上
C．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状
D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积
E．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d＝，即油酸分子的直径
答案　BDE
解析　用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴油酸酒精溶液的体积是10－2 mL，含有油酸的体积小于10－2 mL，选项A错误；用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，待油酸在液面上分布均匀并稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，选项C错误．
14．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将一滴油酸酒精溶液滴入事先撒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图3所示．坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油膜的面积是________ m2；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2%,400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2 mL，则油酸分子的直径为________ m．(结果均保留两位有效数字)
图3
答案　8.0×10－3　7.5×10－10
解析　在围成的方格中，不足半个的舍去，多于半个的算一个，共有80个方格，故油酸膜的面积为S＝80×1 cm×1 cm＝80 cm2＝8.0×10－3 m2
每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积
V＝×0.2% mL＝6×10－12 m3
则d＝＝7.5×10－10 m.
15.(2020·江苏苏北三市第一次质检)如图4所示为一个防撞气包，包内气体在标准状况下体积为336 mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积V0＝22.4 L/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，求气包内(结果均保留两位有效数字)：
图4
(1)气体的分子个数；
(2)气体在标准状况下每个分子所占的体积．
答案　(1)9.0×1021个　(2)3.7×10－26 m3
解析　(1)由题意可知，分子数目为：N＝NA＝9.0×1021个．
(2)由题意可知气体在标准状况下每个分子所占的体积为：V′＝≈3.7×10－26 m3.